Введение к работе
Актуальность темы. Решение задач по расширению сортамента и
. повышению качества готовой металлопродукции неразрывно связано с
широким техническим перевооружением металлургических предприятий
на основе совершенствования действующих и промышленного освоения
новых технологий и оборудования.
Применительно к производству тонкого полосового металлопроката одной из важнейших технологических операций является процесс правки, определяющий такой весьма существенный показатель качества, каким является плоскостность готовой металлопродукции.
В настоящее время, применительно к правке полос из целого ряда материалов, наиболее перспективним и экономически обоснованным является способ непрерывной правки растяжением с использованием многобарабанных правильно-растяжных машин с адаптивными системами трансмиссий.
Развитие современных методов исследования и возможности вычислительной техники позволяют повысить точность и достоверность математических моделей процесса правки растяжением и обеспечить разработку на их основе технологии с возможностью непосредственного прогнозирования результирующих показателей плоскостности обрабатываемого полосового проката. Кроме того, применение известных конструкций непрерывных правильно-растяжных машин для обработки полос на повышенных скоростях приводит к снижению их работоспособности. Отмеченное делает актуальным уточнение методик проектирования технологии правки растяжением и создание научно обоснованных методов прогнозирования плоскостности полос, а также разработку компоновочных и схемных решений механического оборудования правильно-растяжных агрегатов повышенной работоспособности.
Цель работы: разработка методик, рекомендаций и конструктивных решений, обеспечивающих повышение технико-экономических пока-зателей промышленных условий эксплуатации непрерывных правильно-растяжных машин.
Общая методика выполнения работы включала теоретические и экспериментальные исследования, а также проектно-конструкторскую проработку механического оборудования непрерывных правильно-растяжных машин с адаптивными системами трансмиссий. В основу теоретического исследования положены методы теории упругости и пластичности, а также методы математической статистики. Экспери-
ментальные методы включали физическое моделирование в лабораторных условиях, исследование напряжений с использованием методов тензометрии, измерение энергосиловых параметров процесса и экспертную оценку качества готового металлопроката.
Научная новизна. На основе результатов теоретического и экспериментального исследования уточнены и расширены в области различных условия реализации методики определения напряженно-деформированного состояния металлов и сплавов при реализации процесса правки растяжением.
Разработан комплекс имитационных математических моделей,' предоставляющих возможность непосредственного прогнозирования результирующих показателей плоскостности обрабатываемого металлопроката в статистическом аспекте.
Разработаны программные средства автоматизированного проектирования технологических режимов процесса правки растяжением, обеспечивающие получение требуемых значений показателей качества готовой продукции при минимальном уровне величины натяжения или относительного удлинения.
Разработаны рекомендации, направленные на повышение производительности и улучшение качества готовой металлопродукции при правке растяжением с применением непрерывных правильно-растяжных , машин.
Разработаны и исследованы с точки зрения кинематического и силового анализа принципиально новые схемы непрерывных правильно-растяжных машин с адаптивными системами трансмиссий, основанных на применении несимметричных дифференциалов и обеспечивающих устойчивую работу агрегатов на высоких скоростях.
Разработаны рекомендации по совершенствованию, а также варианты конструктивного исполнения механического оборудования непрерывных правильно-растяжных машин с адаптивными системами трансмиссий, четыре из которых защищены авторскими свидетельствами.
Практическая ценность. Разработаны методики определения рациональных технологических параметров процесса правки растяжением, обеспечивающие получение полос с заданной плоскостностью и повышение выхода годной продукции.
Разработаны рекомендации по определению состава и конструктивному исполнению механического оборудования, позволяющие снизить его металлоемкость и улучшить технико-экономические показатели промышленной эксплуатации непрерывных правильно-растяжных
машин.
Реализация работы в промышленности. Результаты работы внедрены в УкрНИИмэталлургмаше при проектировании непрерывной правильно-растяжной машины в составе агрегата термообработки ленты для Синарского трубного завода, непрерывной правильно-растяжной машины в составе агрегата обработки узких стальных лент для Нижегородского опытно-промышленного металлургического завода, на опытном производстве УкрНММметаллургмаш в виде опытной установки правки, а также при производстве опытно-промышленной партии тонкого полосового проката.
Экономический эффект от внедрения результатов работы в Укр-НИИметаллургмаше составил 182 тыс. руб. в год в ценах на начало 1991 года и был получен за счет снижения трудоемкости проектно-конструкторских работ, повышения производительности, снижения текущих издержек и увеличения коэффициента выхода годного.
Апробация работы. Материалы диссертационной работы доложены на научно-технических советах ВНМШЕТМАШ (г.Москва, 1988-1990 гг.), научно-технических конференциях молодых ученых и специалистов (г.Славянок, 1985-1992 гг.), научно-технических советах Укр-4 НИИметалургмаш (1985-1992 гг.), научно-техническом совете Синарского трубного завода (г.Кэменец-Уральский, 1987 г.), научно-техническом совете Нижегородского опытно-промышленного металлургического завода (г.Нижний Новгород, 1986 г.), научно-техническом совете Кольчугинского завода ОЦМ (г.Кольчугино, 1987 г.).
Публикации. Основное содержание работы опубликовано в 2 статьях и 4 авторских свидетельствах на изобретения.
Структура и объеы диссертации. Диссертация состоит из введения, пяти разделов и общих выводов. Основное содержание работы изложено на 120 страницах машинописного текста, 59 рисунках. Список использованных источников содержит 69 наименований, приложения представлены на 59 страницах.